Une porte vers un futur de réalité augmentée

Contrôle de l'intensité des projecteurs en parallèle - une porte vers un futur de réalité augmentée

Le système complexe intègre des caméras à grande vitesse et un ordinateur de détection qui est connecté à un concentrateur de réseau. Le réseau est ensuite envoyé à plusieurs ordinateurs, tous connectés à leur projecteur respectif qui éclaire la cible. De cette façon, l’ajout de plusieurs projecteurs n’a pas d’effet négatif important sur la latence entre la détection de la caméra et la projection. Crédit : Yoshihiro Watanabe

L’un des défis de l’adoption de la réalité augmentée (AR) dans des applications plus larges est de travailler avec des objets dynamiques, en raison d’un délai entre leur mouvement et la projection de la lumière sur leur nouvelle position. Mais les scientifiques de Tokyo Tech peuvent avoir une solution de contournement. Ils ont développé une méthode qui utilise plusieurs projecteurs tout en réduisant le temps de retard. Leur méthode pourrait ouvrir la porte à un avenir guidé par la réalité augmentée (RA), nous aidant à vivre des vies de plus en plus centrées sur la technologie.

Les progrès technologiques continuent de repenser la façon dont nous interagissons avec les médias numériques, le monde qui nous entoure et les uns avec les autres. AR, qui utilise la technologie pour modifier la perception des objets dans le monde réel, ouvre des paysages sans précédent dans le divertissement, la publicité, l’éducation et dans de nombreuses autres industries. L’utilisation de plusieurs projecteurs joue un rôle important dans l’expansion de l’utilisation de la RA, parallèlement à une technique appelée mappage de projection. Cependant, un obstacle à l’adoption généralisée de la RA est l’application de cette méthode à des cibles mobiles ou “dynamiques” sans perte d’immersion dans l’espace de la RA.

Cette technique, connue sous le nom de cartographie de projection dynamique, repose sur un mélange de caméras et de projecteurs qui détectent visuellement les surfaces cibles et projettent sur elles, respectivement. Un aspect critique est le besoin d’une grande vitesse de transfert d’informations et d’une faible « latence », ou retard entre la détection et la projection. Toute latence entraîne un désalignement du projecteur, ce qui affecte notre perception et réduit l’efficacité de l’espace AR.






D’autres problèmes tels que les changements d’ombrage et le chevauchement des cibles sont facilement résolus en utilisant plusieurs projecteurs. Cependant, l’ajout de nouveaux projecteurs augmente en conséquence la latence. Ceci est le résultat de la nécessité de calculer l’intensité à chaque pixel simultanément pour chaque image d’une scène en mouvement. En termes simples, plus de projecteurs entraînent des calculs plus longs et plus complexes. La latence est un obstacle majeur à l’AR prenant véritablement pied dans des applications plus larges à travers la société.

Heureusement, une équipe de scientifiques du Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), dirigée par le professeur associé Yoshihiro Watanabe, pourrait bien avoir la solution nécessaire. Ils ont développé une nouvelle méthode pour calculer l’intensité de chaque pixel sur une cible en parallèle, réduisant ainsi le besoin d’un seul grand calcul d’optimisation. Leur méthode repose sur le principe que si les pixels sont suffisamment petits, ils peuvent être évalués indépendamment. Bien que basés sur une approximation, leurs résultats, publiés dans Transactions IEEE sur la visualisation et l’infographiesuggèrent qu’ils pourraient obtenir la même qualité d’images que les méthodes conventionnelles, plus coûteuses en calcul, tout en augmentant considérablement la vitesse de cartographie et en réduisant ainsi la latence.

Contrôle de l'intensité des projecteurs en parallèle - une porte vers un futur de réalité augmentée

Le poids, ou l’importance, d’un pixel donné est utilisé pour contrôler l’intensité du projecteur sur chaque pixel. Les poids sont attribués en fonction de la surface de la surface qui est éclairée. Les pixels avec une zone de projection plus petite sur la surface sont contrôlés pour avoir un poids plus important, tandis que les pixels avec une zone plus grande sont contrôlés pour avoir un poids plus petit. Crédit : Yoshihiro Watanabe

“Un autre avantage de notre méthode proposée est que, comme il n’y a plus besoin d’un calcul global unique, elle permet l’utilisation de plusieurs ordinateurs de rendu connectés via un réseau, chacun ne contrôlant qu’un seul projecteur”, explique le Dr Watanabe. “Un tel système de réseau est facilement personnalisable pour intégrer plus de projecteurs, sans sacrifices majeurs sur la latence.”

Cette nouvelle méthode peut permettre de grands espaces avec de nombreux projecteurs pour une cartographie de projection dynamique efficace, nous rapprochant d’applications AR plus larges, comme le décrit le Dr Watanabe : “La multi-projection à grande vitesse présentée devrait être une partie importante d’importantes des technologies de base qui feront progresser la RA spatiale pour en tirer des utilisations plus pratiques dans notre vie quotidienne.”

Contrôle de l'intensité des projecteurs en parallèle - une porte vers un futur de réalité augmentée

(Gauche) Un seul projecteur ne peut pas éliminer l’ombre causée par l’objet en mouvement à gauche sur la cible de projection placée au centre. (À droite) Un nouveau système multi-projecteurs composé de quatre unités peut éliminer les ombres même dans les scènes dynamiques. Crédit : Yoshihiro Watanabe


Les ingénieurs construisent un projecteur à grande vitesse avec des capacités visibles et infrarouges


Plus d’information:
Takashi Nomoto et al, Cartographie multi-projection dynamique basée sur le contrôle d’intensité parallèle, Transactions IEEE sur la visualisation et l’infographie (2022). DOI : 10.1109 / TVCG.2022.3150488

Fourni par l’Institut de technologie de Tokyo

Citation: Contrôle de l’intensité des projecteurs en parallèle : Une porte vers un avenir de réalité augmentée (16 mars 2022) récupéré le 16 mars 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-03-intensity-projectors-parallel-doorway-augmented. html

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